Vivado2017.4 教程及使用指南

一、介紹

Vivado是Xilinx公司出品的高級綜合工具，是用於FPGA設計的強大工具。在Vivado中，設計師可以使用HDL（硬件描述語言）或圖形界面進行設計。它支持各種FPGA和SoC器件，能夠實現綜合、實現、仿真和驗證等功能。此外，Vivado還支持多媒體和通信等領域的開發。

Vivado在FPGA工程行業中佔據着廣泛的市場，設計人員可以使用它來創建複雜的數字電路，進行實現、驗證和仿真。2017.4版本是Vivado的一個重要更新，提供了許多新的特性和功能。

二、新特性與功能

1.支持機器學習

這個版本為FPGA設計工具添加了對OpenCV和Caffe框架的支持，這使得設計人員能夠通過FPGA實現更高效的機器學習。Vivado可以生成高度定製的FPGA IP，以實現高性能的圖像、視頻和信號處理。這為圖像和視頻處理等領域提供了更好的解決方案。

2. IP支持新特性

此版本的Vivado中添加了許多新的IP（知識產權）和功能模塊。一些新的IP包括：PCIe 4.0，NVMe SSD控制器，DisplayPort 1.4 Tx，10/25/40/50/100GbE MAC和PHY。此外，IP核還可以快速升級、導入和導出。

3. 集成的 Vivado HLS

Vivado 2017.4版本還改進了Vivado HLS的集成，這是一個C代碼的高級綜合器，用於將C代碼轉換為RTL（寄存器傳輸級）代碼。實現了將C代碼直接轉換為IP核，可以大大提高設計速度和開發效率。

4. 更多的設計流程控制和Debug能力

此版本添加了新的Design Flows Manager，為設計人員提供了更完整的設計可視化控制流。同時，它還添加了新的Debug IP，提供了設計錯誤的日誌和實時分析。

三、示例代碼

1. Verilog代碼

module counter(
    input wire clk,
    input wire rst,
    output reg [7:0] count
);

always @(posedge clk or negedge rst) begin
    if(!rst) begin
        count <= 8'd0;
    end else begin
        count <= count + 8'd1;
    end
end

endmodule

2. VHDL代碼

entity counter is
    port (
        clk: in std_logic;
        rst: in std_logic;
        count: out std_logic_vector(7 downto 0)
    );
end counter;

architecture Behavioral of counter is
begin
process(clk, rst)
begin
    if rst = '0' then
        count  '0');
    elsif rising_edge(clk) then
        count <= count + 1;
    end if;
end process;
end Behavioral;

3. Tcl腳本

set_property -dict [list \
CONFIG.PCW_OVERRIDE_BOARD_PART xc7vx485tffg1157-2 \
CONFIG.PCW_BOARD_INTERFACE_TYPE -jtag_cfg \
CONFIG.PCW_OLD_PART_TO_NEW_PART_MAP {xc7vx485tffg1157-2 xc7vx690tffg1761-2}] \
[get_projects v_pro_inst]

四、總結

2017.4版本的Vivado是FPGA設計工具方面的一個重要更新。它添加了許多新的特性和功能，以便設計人員能夠更快速地開發出複雜的數字電路。新的IP核、機器學習和高級綜合器都是Vivado 2017.4的亮點。此外，集成的Design Flows Manager和Debug IP使得開發者能夠更好地流程控制和Debug。此外，示例代碼提供了在Vivado平台上使用Verilog、VHDL和Tcl進行FPGA開發的示例。